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Universidad de los Andes
Fisiología para Medicina
FISIOLOGÍA
SISTEMA NERVIOSO
AUTÓNOMO
2015
Ximena Páez
El paciente
siempre primero
aun por encima de
nuestros propios
intereses
Ximena Páez Medicina ULA 2015
MUY IMPORTANTE:
Este material
NO SUSTITUYE
el uso de los libros para
estudiar fisiología
Ximena Páez Medicina ULA 2015
NOTA:
Para las clases y materiales del Sistema
Nervioso Autónomo, se ha seguido en gran
parte la organización y las ilustraciones
del libro Autonomic Nerves de L. WilsonPauwels, P-A. Stewart y E.J. Akesson. B.C.
Decker, 1997.
Ximena Páez Medicina ULA 2015
FUENTES
• Ganong´s Review of Medical Physiology. 23er. Ed. K.E. Barrett, S.M. Barman, S. Boitano, H.L.
Brooks Eds. Lange, 2010.
• Fisiología Médica. Fiorenzo Conti (ed.). Mc Graw-Hill, 2010.
 Silbernagl S. Despopoulos. Fisiología. Texto y Atlas 7tima Ed. Editorial Médica Panamericana, 2009.
• Fox S.I. Human Physiology. 10th edition. McGraw-Hill, New York, 2008.
• McCorry L.K. Physiology of the Autonomic Nervous System. Am. J. Pharm. Edu. 71 (4): 78, 2007.
• Costanzo L.S. Physiology. 3er Ed. Saunders Elsevier, 2006.
• Primer on The Autonomic Nervous System. 2nd edition. D. Robertson, Editor-in- chief. Elsevier
Academic Press, San Diego, 2004.
• Shen H. The autonomic nervous system. Memocharts Pharmacology. An integrated
minireview. Minireview LLC, Stow, 2004.
• __. Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts Pharmacology. An
integrated minireview. Minireview LLC, Stow, 2004.
• __. Drugs affecting cholinergic transmission. Memocharts Pharmacology. An
integrated minireview. Minireview LLC, Stow, 2004.
• Goodman & Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics 10th Ed. J.G. Hardman, L.E.
Limbird Eds. , A. Goodman Gilman Consulting Ed. McGraw-Hill, 2001.
• Wilson-Pauwels L., Stewart P.A. Akesson E.J. Autonomic Nerves. B.C Decker, 1997.
Ximena Páez Medicina ULA 2015
I.
Introducción
SNA
II Anatomía funcional autonómica
III Neurotransmisión
IV
Acciones autonómicas en órganos y tejidos
V
Farmacotoxicología autonómica
VI
Clínica autonómica
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Botón
terminal
SNA
III. Neurotransmisión
autonómica
NT
Varicosidades
1era. parte
• Transmisión Química Autonómica
2da. parte
• TQ en Div. Parasimpática
• TQ en Div. Simpática
Ximena Páez Medicina ULA 2014
NT
Homeostasis: balance dinámico
entre las divisiones autonómicas
Reposo y digestión:
Domina el parasimpático
Pelear o correr:
Domina el simpático
www.colorado.edu
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III Neurotransmisión
autonómica
Transmisión Química Autonómica
• Sinapsis
• Transmisores
• Receptores
• Mecanismos señalización intracelular
• Efectores
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Sinapsis
Neurona Presináptica
axón
Sinapsis
Efector
cuerpo
Neurona Postsináptica
Ximena Páez Medicina ULA 2015
**
Transmisión química
Botón terminal
NT
Varicosidades
boutons en passant
NT
SINAPSIS DIRECTA
SINAPSIS DIFUSA
Sinapsis en ganglios
autonómicos
Sinapsis en uniones
autonómicas neuroefectoras
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Transmisión
química
**
Vesículas con NT
Mitocondria
Ax. simpáticos
posganglionares
SINAPSIS
DIFUSA
Transmisión
de volumen
Varicosidad
C. músculo liso
Fisiología Médica. Fiorenzo Conti (Ed.). Mc Graw-Hill, 2010.
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
***
Transmisores
Clásicos
Neuropéptidos
ACh, NE, E, DA
VIP, Sustancia P, etc.
No convencionales
Óxido nítrico, ATP etc.
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Transmisores
Clásicos
***
Neuronas Colinérgicas
liberan de sus terminales:
Acetilcolina
(ACh)
Neuronas Adrenérgicas
liberan de sus terminales:
Norepinefrina
(NE)
Células cromafines
(médula adrenal) liberan:
Epinefrina (E)
(80%)
NE (20%)
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III Neurotransmisión
autonómica
***
Transmisores
Clásicos
Características
Acetilcolina
Norepinefrina
Epinefrina
Sitio de
liberación
Todas N. pregl. y las
parasimp. posgangl.;
algunas N. simp. posgangl.
Mayoría de N. simp.
posgangl.;
Médula adrenal 20%
Médula adrenal
80%
Receptor
Nicotínicos, muscarínicos
a1, a2, b1, b3
a1, a2, b1, b2
Terminación
de actividad
Degradación enzimática
por acetilcolinesterasa
(AChE)
Recaptura dentro del
terminal; difusión fuera
espacio sináptico,
metabolismo por MAO
dentro terminal o por
COMT en hígado
Degradación
por COMT en
hígado
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***
Transmisores
N. Simpática
Pregangl.
colinérgica
colinérgica
ACh
NE
N. Simpática
Posgangl.
adrenérgica
colinérgica
colinérgica
N. Parasimpática
Pregangl.
colinérgica
ACh
N. Parasimpática
Posgangl.
ACh
colinérgica
ACh
Ximena Páez Medicina ULA 2015
**
III Neurotransmisión
autonómica
Transmisores
SNC
Somático
EFECTORES
Motoneurona
Músculo
esquelético
Ximena Páez Medicina ULA 2015
**
III Neurotransmisión
autonómica
Transmisores
SNC
EFECTORES
Motoneurona
Somático
Simpático
Preganglionar
Posganglionar
Músculo
esquelético
Mus liso.
glándulas
Gl. sudoríparas
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**
Transmisores
SNC
EFECTORES
Motoneurona
Somático
Simpático
Preganglionar
Músculo
esquelético
Posganglionar
Mus liso.
glándulas
Gl. sudoríparas
Parasimpático
Preganglionar
Posganglionar
Mus liso.
glándulas
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Transmisores
****
III Neurotransmisión
autonómica
SNC
EFECTORES
Motoneurona
Somático
Simpático
Preganglionar
Músculo
esquelético
Posganglionar
Mus liso.
glándulas
Gl. sudoríparas
Parasimpático
Simpático
Preganglionar
Preganglionar
Posganglionar
A la sangre
E
Mus liso.
glándulas
80%
NE 20%
Médula adrenal
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Transmisores
Neuronas colinérgicas
• Todas las N. PREganglionares
• N. POSgang. parasimpáticas
• N. POSgangl. anatómicamente simpáticas que
inervan glándulas sudoríparas, algunos vasos
sanguíneos en piel
***
Neuronas noradrenérgicas
• El resto de las N. simpáticas POSganglionares
Médula adrenal
• La médula es como un ganglio simpático
• N. PREganglionares inervan la glándula
• C. POSganglionares (c. cromafines) han
perdido axones y secretan
E, NE, algo de DA
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
**
Clásicos
N. Colinérgicas
liberan de sus terminales:
ACh
Transmisores
N. Adrenérgicas
liberan de sus terminales:
NE
Efectos locales muy cortos
por alta concentración de AChE
que la elimina en < 1 mseg
Inactivada por recaptación en
terminal y metabolizada intraneuronalmente por enzima MAO
No hay ACh circulante
Efecto más duradero
que el de ACh
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Clásicos
III Neurotransmisión
autonómica
**
Transmisores
Células Cromafines
liberan a circulación:
Catecolaminas: E y
NE
•
Mayor duración y rango de acción que
NE neuronal
•
Degradación en el hígado por COMT
Efectos por 1-2 min vs. mseg NE neuronal
•
Actúan en todo el organismo y en tejidos no
directamente inervados por el simpático:
m. liso vía aérea, hepatocitos, adipocitos.
•
E, NE y DA se encuentran en sangre
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III Neurotransmisión
autonómica
Transmisores
Clásicos
Interneuronas pequeñas
intensamente fluorescentes
(SIF) en ganglios simpáticos.
Neuronas adrenérgicas
inervan vascularización renal
secretan
Neuropéptidos
Neuronas PREganglionares
en ganglios secretan
péptidos como
GnRH
Dopamina (DA)
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Neuropéptidos en SNA
Angiotensina II
Bombesin (péptido liberador de gastrina)
Péptido relacionado con gen calcitonina
Colecistokinina (CCK)
Dinorfina
Encefalina
Galanina
H. Liberadora de H. luteinizante (LHRH)
Neuropéptido Y (NPY)
Neurotensina (NT)
Oxitocina
Somatostatina (SIH)
Sustancia P
Péptido intestinal vasoactivo (VIP)
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A
B
C
X
X
D
E
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
A.
B.
C.
D.
E.
X
X
X
X
X
X
X
X
N. preganglionares
N. posganglionares
N. entéricas
Ax. viscerales sensoriales
Médula adrenal
III Neurotransmisión
autonómica
**
Clásicos y
Neuropéptidos
Neuronas Colinérgicas
liberan de sus terminales:
Cotransmisores:
ACh con
VIP
Transmisores
Neuronas Adrenérgicas
liberan de sus terminales:
Cotransmisores:
Ejemplos
NE con
NPY y ATP
Complejidad de
respuestas…
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III Neurotransmisión
autonómica
**
Transmisores
No convencionales
Purinas: ATP y Adenosina
Óxido Nítrico (NO)
Modulación contracción vascular
Monóxido de carbono (CO)
Células intersticiales de Cajal
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III Neurotransmisión
autonómica
***
•
Receptores
Neuronas posgangl.
R. Nicotínicos
(R. Canales)
ACh
Células Efectoras
(R. metabotrópicos)
R. Muscarínicos
ACh
R. Adrenérgicos
NE, E
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
**
Receptores
R. Canales Na+/K+
R. Metabotrópicos
Entran más cargas
positivas, despolarizan
la membrana
Acoplados a proteínas G
Sistemas de Segundos
Mensajeros
ACCIÓN
RÁPIDA
ACCIÓN
LENTA
NICOTÍNICOS
MUSCARÍNICOS
ADRENÉRGICOS
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Vía parasimpática
SNC
Ganglio
Vía simpática
SNC
ACh
R. nicotínico
Ganglio
ACh
R. nicotínico
ACh
NE
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Receptores
Canales
III Neurotransmisión
autonómica
**
Receptor
Nicotínico
ACh
K+
Entrada neta
de q+
Despolarización
PPSE
Canal
iónico
Na+
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Receptores
Exterior
Canales
ACh
Canal cerrado
Interior
Receptor
Nicotínico
ACh
Na+
ACh
ACh
K+
Canal abierto
Ximena Páez Medicina ULA 2015
**
Vía parasimpática
Vía simpática
SNC
SNC
Ganglio
Ganglio
R. nicotínico
R. nicotínico
ACh
ACh
R. muscarínico
R. adrenérgico
Efectores:
Músculo involuntario
Glándulas
NE
Efectores:
Músculo involuntario
Glándulas
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III Neurotransmisión
autonómica
**
Receptores Metabotrópicos
Acoplados a proteínas G
Neurotransmisor
Receptor
activo
Receptor
inactivo
Proteína G
inactiva
Proteína G
activa
Subunidad a
despegada
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
**
Mecanismos señalización intracelular
RECEPCIÓN
TRANSDUCCIÓN
RESPUESTAS
LENTAS
Activación
de
respuestas
celulares
Señal
Membrana
Acciones relativamente duraderas,
por receptores metabotrópicos
acoplados a proteínas G
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III Neurotransmisión
autonómica
***
1. Transmisor-Receptor
2. Mecanismos transducción intracelulares
CASCADAS
• Sistema Adenililciclasa (AC)
• Sistema Guanililciclasa (GC)
• Sistema Fosfolipasa C (PLC)
• Segundos mensajeros:
AMPc, GMPc, DG, IP3, Ca++
T R
Mec. Intra
celulares
3. Acciones celulares
• Apertura o cierre de canales iónicos
Acciones
• Hiperpolarización o despolarización
• Contracción o relajación músculo involuntario
• Estimulación o inhibición de secreción
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Receptores
Metabotrópicos
III Neurotransmisión
autonómica
**
Ej. Receptor Muscarínico
ACh
Transducción de
Señales
Proteínas G
Apertura directa
canal iónico por
subunidad bg
Sale K+
Hiperpolarización
membrana
K+
M2
Canal
Iónico
Potasio
Acción sináptica más duradera en efectores
con receptores asociados a proteínas G
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***
Músculo cardiaco
Efectores
Músculo liso
III Neurotransmisión
autonómica
Glándulas
• Músculo Cardiaco
• Músculo Liso
órganos huecos TGI,
TGU, vasos sanguíneos
• C. Secretoras
exocrinas, endocrinas
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Efectores
**
Músculo cardiaco
•
•
http://www.kumc.edu/instruction/medicine/anatomy/histoweb/muscular/large/Musc14.JPG
Discos
intercalares
Uniones Gap
Núcleo
Músculo
involuntario
Es estriado, tiene sarcómeras
Son fibras cortas ramificadas e
interconectadas por discos
intercalares, la excitación se
difunde en masa, se comporta
como sincitio
•
Se contrae espontáneamente y
es regulado por SNA
•
Ca++ i necesario para
contracción, que ocurre por
deslizamiento de actina y
miosina
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Efectores
**
Músculo
involuntario
Músculo liso
• Menos especializado, no tiene
estriaciones, no tiene sarcómeras
• Mayor cantidad de actina por miosina
• Más independiente de su inervación,
no se atrofia cuando es denervado.
Puede recuperar su función
• Ca++ i necesario para contracción,
que ocurre por deslizamiento de actina
y miosina
ww.visualphotos.com/image/1x8803251/smooth-muscle-lm
• Puede contraerse aún después de un
gran estiramiento a diferencia de m.
estriado
• Es regulado por SNA
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**
Efectores
Músculo liso
Músculo
involuntario
Neurona
posganglionar
Unitario (miogénico):
Sincitio funcional
Se contrae
independiente
del SNA
Varicosidad
Ej.
Uniones
gap
m. intestinal
m. uterino
Sincitio funcional
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Músculo liso
III Neurotransmisión
autonómica
Uniones gap
Uniones gap
Uniones gap, microscopio electrónico
http://medlib.bu.edu/histology/p/21702lca.htm
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Efectores
**
III Neurotransmisión
autonómica
Músculo
involuntario
Músculo liso
Neurona
posganglionar
Multiunitario:
inervación
autonómica
individual
Ej.
m. ciliar
m. radial
Varicosidad
Fibras musculares individuales
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III Neurotransmisión
autonómica
2da. parte
•
Transmisión Div. Parasimpática
• Transmisión Div. Simpática
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III Neurotransmisión
autonómica
Transmisión Química
Parasimpática
• Sinapsis colinérgica
• Ciclo neurotransmisor ACh
• Receptores Colinérgicos
• Mecanismos Señalización Intracelular
• Ejemplos transmisión colinérgica:
****
- Ganglio autonómico, efecto RNn
- Ganglio autonómico, efecto M1
- Corazón marcapasos, efecto M2
- Corazón miocitos efecto M2
- Glándulas exocrinas, efecto M3
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III Neurotransmisión
autonómica
***
N.pregangl.
Sinapsis
Div. parasimpática
Ax. POSgangl. Corto
ACh
Ax. PREgangl. Largo
EFECTOR
Ganglio
ACh
N. ganglionar
S. Directa
S. Difusa
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III Neurotransmisión
autonómica
Sinapsis
Div. parasimpática
N. Parasimpática
PREganglionar
N. Parasimpática
POSganglionar
colinérgica
colinérgica
Ganglio
ACh
Efector
ACh
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1. Captación precursor
2. Síntesis ACh
3. Almacenamiento
4. Liberación
5 .Interacción NT-receptor
6. Inactivación
Neurotransmisor
Degradación enzimática
****
Terminal
Colinérgico
Ciclo metabólico
ACh
ACh
Sitios de manipulación
farmacológica
Célula postsináptica
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III Neurotransmisión
autonómica
Terminal
COLINÉRGICO
Colina
Vesícula
sináptica
ACh
Mitocondria
Ca++
Colina
+
Acetato
ACh
Neurotransmisor
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
***
Receptores Colinérgicos
NICOTÍNICOS
(canales Na+/K+)
RNN en:
- Ganglio autonómico
- Médula adrenal
MUSCARÍNICOS
(metabotrópicos)
RM1-3 en:
-
Ganglio autonómico
Corazón
Músculo liso
Glándulas
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**
Receptores Colinérgicos ubicación
F. PREgangl.
Neuronas POSgangl.
Células efectoras
R. Nicotínicos (muchos)
parasimpática
N. Colinérgica posgangl.
ganglio
M. liso, glándulas,
neuronas entéricas
R. Muscarínicos (pocos)
simpática
Médula adrenal
N. Adrenérgica posgangl.
simpática
R. Muscarínicos
ganglio
simpática
N. Colinérgica posgangl.
ganglio
Gl. sudoríparas
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Receptores
COLINÉRGICOS
III Neurotransmisión
autonómica
****
Muscarínicos
Colina + acetato
ACh
Músculo liso
PGq PLC,
Aumento Ca++i
Aumento motilidad y
Secreción
Vasodilatación
Nicotínicos
K+
Corazón
SNC y ganglios
PGi AC
PGq PLC
Disminución FC Aumento Ca++i
Disminución
PPSE lento
contracción
Canal iónico
en:
Ganglios
Autonómicos
Med. Adrenal
Canal iónico
Placa NM
Contracción
m. esquelet.
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Receptores
COLINÉRGICOS
R. Nicotínico
- Gangl. autonómicos
- Médula adrenal
K+
canal
ACh
Sitio
enlace
Na+
gNa+ > gK+
Entrada neta
de cargas +
Despolarización
PPSE
K+
Nicotina (+)
Hexametonio (-)
Na+
(+) agonista
(-) antagonista
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Receptores
COLINÉRGICOS
**
N. PREganglionar
RNN
Ganglio
autonómico
R. NN
N. POSganglionar
PPSE
mseg
Ximena Páez Medicina ULA 2015
N. PREgangl.
Receptores
COLINÉRGICOS
**
R. Muscarínicos
Metabotrópicos
GANGLIO
R. M1
Ganglio
autonómico
N. POSgangl.
R. NN
Acoplado PLC
Aumenta Ca++i
Despolarización
PPSE lento
PPSE
mseg
Oxotremorina
Atropina (-)
Escopolamina (-)
(+)
PPSE lento
seg
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III Neurotransmisión
autonómica
Ax. PREganglionar
Transmisión
en ganglios
Interneurona
C.(DA)
SIF
(DA)
GANGLIO
Ax. Sensorial
N. POSganglionar
RNN
20 mseg
Goodman & Gilman’s The Pharmacological Basis
of Therapeutics 10th Ed. J.G. Hardman, L.E.
Limbird Eds. , A. Goodman Gilman Consulting Ed.
McGraw-Hill, 2001.
Registro eléctrico
N. Posganglionar
R.DA2
R.M1
10 seg
R. Peptidérgico
1 min
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III Neurotransmisión
autonómica
**
Compleja!!
Transmisión en ganglios simpáticos
POTENCIAL
DURACIÓN
MEDIADOR
RECEPTOR
PPSE rápidos
30 ms
ACh
Nicotínico
√
PPSI lentos
2s
DA
ACh
D2
M2*
√
PPSE lentos
30 s
ACh
M1
√
PPSE lento
tardío
4 min
GnRH
GnRH
√
Tomado: Tabla 13-1 Review of Medical Physiology. W. Ganong. 21st Ed. 2005.
* Goodman & Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics 10th Ed. J.G.
Hardman, L.E. Limbird Eds. , A. Goodman Gilman Consulting Ed. McGraw-Hill, 2001.
PPS son más lentos cuando son a través de
receptores metabotrópicos
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Receptores
COLINÉRGICOS
N. POSgangl.
***
R. Muscarínicos
Metabotrópicos
K+
R. M2
Corazón
Efector
corazón
bg
Hiperpolarización
Disminución
contracción
Ca++
Disminución
frecuencia
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Corazón
Marcapasos
R. Muscarínicos
Metabotrópicos
R. M2
Corazón
***
K+
K+
K+
ACh
Apertura
directa
canal K+
Aumenta salida K+
Hiperpolarización
Disminución frec.
potenciales acción
Atropina (-)
Disminuye FC
Ximena Páez Medicina ULA 2015
****
Corazón
Marcapasos
ACh
Transmisión
Parasimpática
RM2 – PGi
Gi bg
Abre canales K+
Sale K+
Hiperpolarización
Frecuencia potenciales acción
BRADICARDIA
Ximena Páez Medicina ULA 2015
R. Muscarínicos
Metabotrópicos
AC
inhibida
R. M2
ACh
Corazón
Músculo
M2
***
AMPc
Receptor M2 acoplado
a proteína Gi
PKA
Disminuye AMPc
Disminuye Fosforilación
Canales Ca++
Disminuye entrada Ca++
Disminuye
contracción
Act. Canales Ca++
voltaje depend. tipo L
Contracción
cardiaca
Filamentos
actina miosina
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Atropina (-)
****
Corazón
Músculo
Transmisión
Parasimpática
ACh
RM2 – PGi - AC
AMPc
PKA
Fosforilación canales Ca++ tipo L
Ca++ i
DISMINUCIÓN CONTRACCIÓN
Ximena Páez Medicina ULA 2015
R. Muscarínicos
Metabotrópicos
R. M3
ACh
Sistema PLC
Glándulas
exocrinas
** *
Exocitosis
Muscarina (+)
Pilocarpina (+)
Betanecol (+)
Atropina (-)
Ximena Páez Medicina ULA 2015
ACh
***
Glándulas
exocrinas
Transmisión
Parasimpática
RM3 – PLC
IP3
Ca++ i
Act canales K+ y ClSalida K+ , Cl- , agua
Exocitosis gránulos
SECRECIÓN
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
R. M3
****
ACh
Transmisión
Parasimpática
Contrae músculo liso
Miosis
Músculo ciliar
Broncoespasmo
Contracción TGI, diarrea
Micción
Disminuye tono esfínteres
Aumenta secreción glándulas
Vasodilatación
Contracción
M. Liso
Secreción
glandular
Sudación
Lagrimeo, secreción nasal
Salivación
Sec. Bronquial
Aumenta secreción gástrica ácida
Vasodilatación por generación
óxido nítrico (NO)
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Acciones
R. Colinérgicos
****
ACh
Músculo Liso
Miosis
Contracción mus ciliar
Broncoespasmo
Contracción TGI, diarrea
Micción
ACh
Corazón
Bradicardia
Disminución de
Contractilidad
ACh
ACh
SNC ganglios
PPSE lento
Ganglios
Autonómicos
Médula adrenal
Secreción CA
Disminuye tono esfínteres
Secreción glándulas
Sudación
Lagrimeo, secreción nasal
Salivación
Sec. Bronquial
Aumenta sec gástrica ácida
Vasodilatación
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
Colinérgica
****
III Neurotransmisión
autonómica
Mecanismos Señalización Intracelular
M1, M3 Gq: Ganglio autónomo, Músculo liso, Glándulas
Activación PLC, aumento Ca++ i,
PPSE, aumento contracción,
exocitosis, aumento secreción
Sistema PLC
M2 Gi: Cardiomiocitos
Disminuye activación AC, disminuye AMPc,
disminuye PKA, disminuye fosforilación
Sistema
canales Ca++ voltaje dependientes L,
disminuye Ca++ i, disminuye contracción
Marcapasos
AC
Apertura directa
Subunidad bg de Gi abre canal K+,
+
hiperpolarización, disminuye frecuencia PA, Canal K
disminuye FC
Ximena Páez Medicina ULA 2014
***
Receptor
Receptores colinérgicos y respuesta a la ACh
Tejido
Respuesta
Mecanismo
NICOTÍNICO NM
Músculo esquelético
Despolarización,
producción PA,
contracción muscular
ACh abre canal iónico,
entra Na+ y sale K+,
carga neta de entrada:
cargas positivas
NICOTÍNICO NN
Ganglios autonómicos
Despolarización,
activación neuronas
posganglionares PPSE
ACh abre canal iónico
entran cargas positivas
MUSCARÍNICO
(M3)
Músculo liso, glándulas
Despolarización y
contracción músculo
liso, secreción
glandular
ACh activa r.
metabotrópico,
abre canales Ca++
intracel y aumenta
Ca++ citosólico
MUSCARÍNICO
(M2)
Corazón
Hiperpolarización,
disminuye FC,
enlentece tasa de
despolarización
espontánea
ACh activa r.
metabotrópico,
abre canales K+
Tomado de: Tabla 9-6 S.I. Fox. Human Physiology. 10th edition McGraw-Hill. 2008.
Ximena Páez Medicina ULA 2015
****
Transmisión Colinérgica
NT
Receptor
Efectores
2do mens.
ACh
NN
N. posgangl.
ACh
M3
Detrusor vejiga
ACh
M2
Cardiomiocitos
AMPc
Disminución Ca++ i y fuerza
contracción
ACh
M2
Marcapasos
cardiacos
Gi bg
Aumento gK+ hiperpolarización,
Disminución frec. potenc. acción
ACh
M3
C. secretoras
IP3
Aumento Ca++i, eflujo K+, Cl-, y
H2O, exocitosis dependiente de
gránulos secretores
ACh
M3
Mus liso
vascular/
C. endoteliales
-
Efecto
Despolarización membrana
postsináptica PPSE
Aumento Ca++ i, contracción
mus liso
Vasodilatación vía liberación de
NO de c. endoteliales
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
***
Transmisión
Colinérgica
Receptores, mecanismos señales, NT
Metabo- M1
trópicos M2
M3
Ionotrópico
Nn
Aumento IP3, Ca++
Disminución AMPc; Aumento gK+
Aumento IP3, DAG, aumento
Ca++i
ACh
Aumento gNa+ y gK+ a
expensas mayor entrada de Na+
Ximena Páez Medicina ULA 2014
Botón
terminal
SNA
NT
Varicosidades
III Neurotransmisión
autonómica
2da. parte
• T.
Química Div. Parasimpática
• T. Química Div. Simpática
NT
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
2da. parte
•
T.Química Div. Parasimpática
•
T.Química Div. Simpática
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Transmisión Química
Simpática
• Sinapsis simpática
• Ciclo Neurotransmisores NE, E
• Receptores adrenérgicos
• Mecanismos Señalización Intracelular
• Ejemplos:
- Vasos, efecto
****
a1
b1
- Corazón miocitos, efecto b1
- Bronquio músculo liso, efecto b2
- Corazón marcapasos, efecto
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Vía parasimpática
Vía simpática
SNC
SNC
Ganglio
Ganglio
R. nicotínico
R. nicotínico
ACh
ACh
R. muscarínico
Efectores:
Corazón, M. liso
Glándulas
R. adrenérgico
NE
Efectores:
Corazón, M. liso
Glándulas
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Sinapsis Simpática
Axón PREgangl.
Corto ramificado
Axón POSgangl. Largo
N. ganglionar
Ganglio
NE
EFECTOR
ACh
N. PREgangl.
S. Difusa
S. Directa
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Sinapsis Simpática
N. Simpática
PREgangl.
N. Simpática
POSgangl.
NE
colinérgica
colinérgica
ACh
adrenérgica
colinérgica
ACh
Gl. Sudoríparas
Algunos vasos en piel
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Terminal
ADRENÉRGICO
NE
Captación
Neurotransmisor
Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Neurotransmisor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Captación precursor
Síntesis NE
Almacenamiento
Liberación
Interacción NT-receptor
Inactivación
a. Captura
b. Degradación enzimática
NE
NE
(-)
NE
****
Ciclo metabólico NE
Sitios de manipulación
farmacológica
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
***
Biosíntesis NE-E
Tirosina
citoplasma
Tirosinhidroxilasa
(enzima de tasa limitante)
L-DOPA
L-DOPA descarboxilasa
citoplasma
Dopamina
vesícula sináptica
DA b hidroxilasa
NE
c. cromafines
médula adrenal
E
Fenil-N-metiltransferasa
(PNMT)
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Inactivación de NE-E
**
• Recaptura en el terminal
lo más importante
• Degradación enzimática
MAO:
intraneuronal regula cantidad de
NE en vesículas
COMT:
en hígado inactiva CA circulantes
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
**
Degradación Enzimática
PERIFERIA sangre
E
NE
COMT
METANEFRINA*
MAO
Ácido vanililmandélico
COMT
NORMETANEFRINA*
VMA
MAO
TERMINAL
SIMPÁTICA
NE
MAO
productos intermedios
COMT
COMT
VMA
MHPG
*Aumentadas en sangre y orina en Feocromocitomas
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Receptores
R. ADRENÉRGICOS
(metabotrópicos)
ALFA y BETA
Ximena Páez Medicina ULA 2015
***
Receptores adrenérgicos ubicación
Médula
adrenal
F. PREgangl.
simpática
E
Células efectoras
R. Nicotínicos
N. simpática POSgangl.
simpática
NE
Corazón, M. liso,
Glándulas y N.
entéricas
R. Muscarínicos
Ganglio
autonómico
R. adrenérgicos
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
Simpática
****
III Neurotransmisión
autonómica
Receptores Adrenérgicos
a excitadores
b inhibidores
contracción m. liso
vasoconstricción
contracción esfínteres
relajación m. liso
relajación bronquios
relajación m. liso intestinal
relajación vesícula, útero, vejiga
relajación vasos coronarios,
pulmonares y de m. esquelético
Excepción:
Inhibidores en TGI
Excepción:
Excitadores en Corazón
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Receptores
ADRENÉRGICOS
III Neurotransmisión
autonómica
****
Alfa
a1
Activan PLC
abundantes,
amplia
distribución
Vasos
Esfínteres
Ojo
Beta
Todos activan AC
a2
Inhiben AC
inhibidores
moderada
distribución
Terminal
nervioso
M. liso GI, GU
b1 igual
afinidad
E - NE
Corazón
C. yuxtagl.
del riñón
Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts
b2 abundantes
b3
>afinidad NE
inhibidores
> afinidad E
Bronquios, hígado
vejiga, vesícula, útero,
vasos coronarios, vasos
pulmonares, vasos m.
esquelético
Tejido
adiposo
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Receptores
Adrenérgicos
***
III Neurotransmisión
autonómica
R. a más sensibles a NE
a1 los más abundantes
a2 en terminales simpáticos
inhiben liberación NE
R. b más sensibles a E
b2 los más abundantes
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
***
Acción diferencial de NE y E
•E
•E
mayor afinidad por receptores b2,
acción sobre corazón, b1 y b2
acción relajante sobre m. liso b2
(vascular, bronquial, GI, GU)
actúa en vasos sobre a1 y b2,
débil vasoconstricción
• NE
mayor afinidad por receptores
• NE
neuronal limitada afinidad por b2
fuerte vasoconstricción
a1,
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
***
Acción diferencial de NE y E
sobre receptores
NE
E
a1
contrae arteriolas (+)
a2
enlentece digestión (-)
b1
estimula corazón (+)
b2
dilata bronquios (-)
Ximena Páez Medicina ULA 2015
***
Mec. Señalización Intracelular
a1
Activa fosfolipasa C (PLC)
Aumenta Ca++i
Vasoconstricción
Constricción esfínteres
Saliva espesa
a2
Inhibe adenililciclasa (AC)
Disminuye AMPc
Inhibe liberación NT
Inhibe motilidad y secreción TGI
Inhibe secreción pancreática
b1
Activa adenililciclasa (AC)
Aumenta AMPc
Taquicardia
Liberación renina
b2
Activa adenililciclasa (AC)
Aumenta AMPc
Broncodilatación
Relajación vesícula, útero, vejiga
Vasodilatación coronaria, pulmonar,
vasos m. esquelético
b3
Activa adenililciclasa (AC)
Aumenta AMPc
Lipolisis
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
adrenérgica
Varicosidades de
terminales autonómicos
simpáticos en
pared intestinal
Axones simpáticos
(Tirosinhidroxilasa= verde)
Plexo mientérico ratón
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Immunohistochemistry.png
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
adrenérgica
Varicosidades
Médula
adrenal
***
sangre
a1
Ximena Páez Medicina ULA 2014
BLANCOS
a2
b1
b2
Receptores
adrenérgicos
R. a1
***
NE
Músculo liso
Vascular
Fosfolipasa C
a1
IP3
Ca++
Aumenta Ca++ intracelular
Aumenta contracción músculo liso
Vasoconstricción
Fenilefrina (+)
Prazosin (-)
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Mecanismos señalización
intracelulares
*
Receptores
ADRENÉRGICOS
NE
Alfa 1
Sistema Fosfolipasa C (PLC)
Proteína G
PLC
Inactivo
Ximena Páez Medicina ULA 2015
* *Receptores
ADRENÉRGICOS
Mecanismos señalización
intracelulares
Alfa 1
Sistema PLC
NE
PLC
Proteína G
Activo
DG
IP3
Ca++
Acciones
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
Simpática
****
Músculo liso
Vasos
NE
Ra1 – PGg
- PLC
IP3
Ca++ i
Contracción músculo liso vasos
VASOCONSTRICCIÓN
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
Simpática
****
R. a2
Terminales
presinápticos
Inhibe Parasimp.
Pregangl.
Vejiga y TGI
N. Simpática
POSganglionar
NE
N. Parasimpática
PREganglionar
R. adrenérgicos a2
Disminución
Inhiben entrada Ca++
N. Parasimpáticas
POSganglionares
liberación
ACh
Disminuye la
transmisión
parasimpática
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Transmisión
Simpática
**
R. a2
Proteína Gi, Go
Inhibición AC
Disminución AMPc
Disminución
entrada Ca++
a2
Disminución Ca++
Hiperpolarización
• Disminución contracción
m. liso GI
• Disminución sec. GI,
Disminución sec. insulina
• Inhibición liberación NT:
NE, ACh
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Mecanismos señalización
intracelulares
**
Receptores
ADRENÉRGICOS
Beta
Transmisión
Simpática
Sistema Adenililciclasa (AC)
NE
Proteína Gs
AC
Inactivo
Ximena Páez Medicina ULA 2014
Mecanismos señalización
intracelulares
Receptores
ADRENÉRGICOS
NE
Transmisión
Simpática
**
Beta
Sistema AC
Proteína Gs
Activo
AC
AMPc
Acciones
Ximena Páez Medicina ULA 2015
***
Receptores
adrenérgicos
Corazón
C.Marcapasos
R. b1
Apertura
canal
de Ca++
NE
Isoproterenol (+)
Atenolol (-)
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Ca++
Ca++
Fosforilación canales Ca++
Aumenta entrada Ca++
Despolarización
Aumenta tasa disparos PA
Aumenta FC
Corazón
C. Marcapasos
****
NE
Transmisión
Simpática
Rb1 – PGs - AC
AMPc
PKA
Fosforilación canales Ca++ tipo L
Ca++ i
Despolarización
Frecuencia disparo PA
Frecuencia Cardiaca
TAQUICARDIA
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Receptores
adrenérgicos
NE
Adenilciclasa
Activada
Canal Ca++
***
Corazón
Músculo
R. b1
Fosforilación canales Ca++
Aumenta Ca++ intracelular
Ca++
Aumenta fuerza
de contracción
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Corazón
Músculo
****
NE
Transmisión
Simpática
Rb1 – PGs - AC
AMPc
PKA
Fosforilación canales Ca++ tipo L
Ca++ i
Interacción actina miosina
CONTRACCIÓN
Ximena Páez Medicina ULA 2014
Receptores
adrenérgicos
***
Bronquios
Músculo liso
K+
R. b2
K+
K+
K+
Adenilciclasa
Activada
Apertura
canal K+
NE
Isoproterenol (+)
Salbutamol (+)
Propanolol (-)
Fosforilación canales K+
Hiperpolarización
por salida K+
Disminución entrada Ca++
Relajación mus liso
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Bronquios
Músculo liso
****
NE
Transmisión
Simpática
Rb2 – PGs - AC
AMPc
PKA
Fosforilación canales K+
Hiperpolarización
Entrada Ca++
Ca++ i
BRONCODILATACIÓN
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Receptores
adrenérgicos
R. b3
Proteína Gs
b3
Adipocito
Activación AC
Aumento AMPc
Activación PKA
Activación lipasa
Aumento ácidos grasos
NE
b3
Lipasa
Ac. grasos
TG
Lipolisis
Termogénesis
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Mec. Señalización Intracelular
a1
a2
****
Transmisión
Simpática
Gq: Músculo liso, vasos, hígado
Sistema PLC
activación PLC, aumento Ca++ i,
aumento contracción m. liso, hiperglicemia, sec. saliva
Gi: Terminales nerviosos, páncreas, m. liso GI
Sistema AC
disminuye activación AC, disminuye AMPc
disminuye Ca++ i, disminuye liberación NT,
disminuye contracción y secreción insulina
b1
b2
b3
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Gs: Corazón
activación AC, aumento AMPc,
apertura canales Ca++, aumenta FC
y contracción
Sistema
Gs: Bronquios
activación AC, aumenta AMPc,
apertura canales K+, relajación muscular
Gs: Tejido adiposo
activación AC, aumenta AMPc, lipolisis
AC
R. Adrenérgicos
Acciones
III Neurotransmisión
autonómica
****
R. b
R. a
Músculo liso
Vasoconstricción
Midriasis
Erección pelo
Contracción
esfínteres, uréter
Glándulas
Salivación espesa
Disminución secreción
bronquial, pancreática
Hígado
Terminal
Disminuye
liberación NT
M. liso GI
Glándulas GI
Disminución
Contracción
Disminución
Secreción insulina
Corazón
Aumenta
FC
Conducción AV
Contractilidad
Riñón
Aumenta
liberación
renina
Músculo liso
Broncodilatación
Vasodilatación
Relajación
vejiga, útero,
vesícula
Adipocitos
Lipolisis
Hígado
Glucogenolisis
Gluconeogénesis
Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Asta
Intermediolat
R. Adrenérgicos
Acciones en TGI
Inhibición actividad GI
F. PREgang.
simpáticas
Ganglio
preaórtico
III Neurotransmisión
autonómica
F. POSgang.
simpáticas
Disminución contracción
Contracción esfínteres
Disminución secreciones
Vasoconstricción
Ximena Páez Medicina ULA 2015
****
NT Receptor
Transmisión Simpática
Efectores
2do mensajero
Efecto
NE
a1
Mus liso vascular
Gq/IP3
NE
a2
Terminales
presinápticos,
glándulas
Disminución Disminución Ca++,
AMPc/Gi
Inhib. liberación NT
Aumento Ca++
Contracción muscular
Inhib. secreción
NE
b1
Cardiomiocitos
Aumento
AMPc/Gs
Aumento Ca++ y fuerza
contracción
NE
b1
Marcapasos cardiacos
Aumento
AMPc/Gs
Aumento gCa++
Despolarización más
rápida
Aumento frec PA
NE
b2
Mus liso vascular
coronario y pulmonar
Bronquios
Aumento
AMPc/Gs
Aumento gK+,
Hiperpolarización,
Disminución
transmisión PA,
Relajación muscular
Ximena Páez Medicina ULA 2015
III Neurotransmisión
autonómica
Transmisión
Simpática
***
Receptores, mecanismos señales, NT
Metabotrópicos
a1
PLC: Aumento IP3, DAG
a2
AC: Disminución AMPc;
aumento gK+ y disminución gCa++
b1
b2
AC: Aumento AMPc
Aumento AMPc (E>>NE)
E
NE
Ximena Páez Medicina ULA 2015
Sigue…
I.
Introducción
II Anatomía funcional SNA
III Neurotransmisión autonómica
IV Acciones autonómicas
en órganos y tejidos
V
Farmacotoxicología autonómica
VI Clínica autonómica
Ximena Páez Medicina ULA 2015